Feuchte- und Material-induzierte Fehlermechanismen in der Leistungselektronik
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[Dr. Helmut Schweigart; Dr. Markus Meier]
Brief Insight
Erfahren Sie, wie Feuchtigkeit die Zuverlässigkeit und Lebensdauer von Leistungselektronik in erneuerbaren Energien und E-Mobilität beeinflusst. Whitepaper zu ECM und AMP mit Fallbeispielen.
Lieferform: PDF
Artikelnummer: DE-2309-04
Whitepaper
Feuchte- und Material-induzierte Fehlermechanismen in der Leistungselektronik
Abstract
Moderne und energieeffiziente Leistungselektronik ist eine der großen Schlüsseltechnologien bei der Gewinnung erneuerbarer Energien, wie beispielsweise in Windkraftanlagen. Auch deren Einsatz in Fahrzeugen im Rahmen der Elektromobilität rückt immer stärker in den Fokus.
Bei diesen Anwendungen sind die Leistungsmodule teils rauen Umgebungsbedingungen – insbesondere Feuchtigkeit – ausgesetzt. Daher stellt sich die Frage, welche Ausfallmechanismen und Alterungseffekte bei diesen Bedingungen die Zuverlässigkeit und Lebensdauer des Leistungsmoduls – und damit die Funktionalität des gesamten Systems – negativ beeinflussen.
Der typische feuchtebedingte Ausfallmechanismus bei Niederspannungsanwendungen ist die allgemein bekannte elektrochemische Migration (ECM). Im Gegensatz dazu kann in Hochvoltanwendungen zumeist ein anodisch-kathodisches Migrationsphänomen (AMP) beobachtet werden.
In diesem Whitepaper wird anhand konkreter Fallbeispiele vorgestellt, welche Bedingungen in einer Elektronik erfüllt sein müssen, dass eine Änderung des „Basis-Fehlermechanismus“ der ECM, weg von einem kathodisch- anodischen Migrationsphänomen hin zu einem anodisch-katho- dischen Phänomen – dem AMP – stattfindet.
Inhaltliche Schwerpunkte
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Fehlermechanismen: Ein Überblick
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Feuchte-induzierte Ausfallmechanismen in Signal- und Leistungselektronik
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Fallbeispiele für das Auftreten von AMP
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Schlussfolgerungen
Kategorie: Elektrochemische Migration, Korrosion / Leistungselektronik | Anfrage: auf die Merkliste
Dr. Helmut Schweigart
Leiter Reliability & Surfaces, ZESTRON Europe
Dr. Helmut Schweigart promovierte im Bereich Zuverlässigkeit von elektronischen Baugruppen und ist seit den Anfängen des Unternehmens bei ZESTRON Europe. Mittlerweile leitet er das Reliability & Surfaces Team. Zudem ist er Vorstandsmitglied der GfKORR (Gesellschaft für Korrosionsschutz) sowie aktives Mitglied bei der GUS (Gesellschaft für Umweltsimulation) und IPC.
Dr. Markus Meier
Gruppenleiter Reliability & Surfaces, ZESTRON Europe
Dr. Markus Meier studierte und promivierte Chemie an der Technischen Universität München. Er ist Experte auf den Gebieten Grenzflächenchemie und Oberflächenanalytik. Bei ZESTRON Europe arbeitet er als Senior Technology Analyst im Bereich Reliability & Surfaces und ist dort für die Koordination von Forschungsprojekten sowie für die Organisation und Durchführung von Technologie Coachings zu den Themen Schadensanalytik und Risikobewertung verantwortlich.
